Regulation of SARS-CoV-2 RNA genome replication by RNA helicases

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RNAヘリケースはRNAの転写、スプライシング、翻訳、分解など、種々のRNA代謝に関与し、P-body、ストレス顆粒や核小体などRNA顆粒に局在する。新型コロナウイルスSARS-CoV-2は30kbとRNAウイルスでは最大クラスのRNAゲノムを保持している。本研究では、この巨大なウイルスRNAゲノムをどのように制御維持しているのか、宿主RNAヘリケース及びRNA顆粒にフォーカスをあて、巨大なSARS-CoV-2のRNAゲノムを制御するメカニズムを解明し、創薬につなげたい。SARS-CoV-2をVeroE6 TMPRSS2細胞やHEK293T TMPRSS2細胞に感染させると、興味深いことにRNA顆粒であるP-bodyの形成破綻が観察された。さらに経時観察すると、感染6時間の初期においては、Nucleocapsidタンパク質の発現が細胞質において弱く確認できたが、未だ、P-bodyは形成されたままであった。一方、ウイルス感染24時間経過後は、細胞質にNucleocapsidタンパク質が強く発現し、P-body形成の破綻が観察された。次にどのP-body因子が破綻しているのか検討した結果、少なくともDDX6やMOV10などのRNAヘリケースはじめ、XRN RNAエンドヌクレアーゼなどのP-body形成がSARS-CoV-2感染に伴い、破綻していることが見出された。さらにP-body因子　DDX6のSARS-CoV-2感染増殖における役割を解明するために、DDX6をノックダウンした細胞にSARS-CoV-2を感染させると、SARS-CoV-2の感染増殖の顕著な抑制が見出された。以上の結果より、SARS-CoV-2感染に伴い、宿主細胞のP-body形成を破綻させ、DDX6 RNAヘリケースをハイジャックすることにより、自身のウイルス増殖に利用していることが示唆された。